深圳團隊研發 “變色龍”書寫紙

2020-04-30 深圳商報

“偉大的思想開始于紙上?！比欢S著文明進步，人們正在嘗試打造“無紙化”世界，從而減少森林砍伐和環境污染。目前，手機和電腦承擔了部分用紙需求，但記錄、復印用紙的需求量仍然很驚人。此外，廢棄紙張上的油墨也會造成污染。因此，可反復書寫的無墨材料成為研究方向。

近日，深圳先進院研究員杜學敏告訴深圳商報記者，其團隊用激光實現無墨彩寫和復印，經測試材料可反復使用50次以上，“這種全新書寫材料，靈感來源于變色龍皮膚?！睋?，相關研究發表于材料學知名期刊《材料視界》（Materials Horizons），并被選為后封面。

據杜學敏介紹，他們研發的形狀記憶結構色材料，靈感源于變色龍皮膚可達到微納尺度變形，從而實現變色的原理。

據悉，變色龍之所以能改變皮膚顏色，源于其皮膚的結構色。不過，變色龍的變色過程較為復雜，會隨著溫度、濕度、光照、環境甚至心情而改變。杜學敏團隊此次研發的無墨書寫紙，借鑒了其中的溫度調控，通過激光來改變材料溫度，實現變色。

杜學敏用女士燙頭發的過程來解釋形狀記憶材料的記憶變形行為，“頭發也是具有形狀記憶效應的，可以通過特定的熱和力處理成臨時的卷曲形狀，在一定條件下還可以恢復至原來的直發狀態。我們是通過一系列化學制備和類似處理，使得材料具備了納米尺度的形狀記憶能力?！倍艑W敏告訴記者。

談起制備過程，杜學敏表示，團隊將一種生活中常用的塑料和新型材料相結合，以周期性排布的納米顆粒為模板，注入這種特殊材料并固化后，再移除納米顆粒模板，進而獲得具有周期性納米孔洞結構的變色薄膜，并讓其在納米尺度上具備特定的臨時形狀。

“目前材料可做成A4紙大小，通過激光照射，引發光熱效應，來改變光子晶體的晶格間距，從而帶來不同的顏色變化。而通過改變光照時間，就可以控制顏色?！倍艑W敏介紹道。經測試，材料在反復擦寫50次以上后，還能保持優異性能。

“我們研發的新型材料可實現反復擦寫以及多種顏色變化，除了無墨書寫，還能實現無墨復印，”杜學敏介紹道，“通過激光掃描就可將普通紙張上的信息，彩色復印到新型材料上?！?/span>